改进的灰色Verhulst模型

针对灰色Verhulst模型预测函数中参数c的求解问题,提出了一种优化预测函数的新方法。该方法以累加生成序列的倒数与其倒数模拟值的差值平方和最小为目标函数,构建了一个非线性无约束优化模型,来求解灰色Verhulst模型预测函数中的参数c,并给出了灰色微分方程时间响应式的解析式。实验分析表明:改进模型在预测精度和实用性上均有较大改善。     

灰色马尔科夫Verhulst动态模型在滑坡形变预测中的应用

为解决陈旧信息和波动性数据造成的传统灰色Verhulst模型预测精度较低的问题,提出一种利用滑动窗口和马尔科夫模型对原始灰色Verhulst模型改进的方法。通过长度可变的滑动窗口来实现数据的动态更新,使得灰色Verhulst动态模型的预测值更加接近最新的变化趋势。之后利用马尔科夫模型对得到的灰色Verhulst动态模型预测值进行修正,提高了模型的预测精度。实验结果表明,灰色马尔科夫Verhulst动态模型在滑坡形变预测中的预测平均相对误差相比于传统的灰色Verhulst模型降低了69. 6%,均方根差比降低了0. 39,小误差概率提高了0. 166 7。对于波动性较大的滑坡监测数据,灰色马尔科夫Verhulst动态模型预测精度优于传统灰色Verhulst模型。     

优化的灰色离散Verhulst模型在基坑沉降预测中的应用

基于传统的灰色Verhulst模型在基坑沉降预测中精度较低的问题,提出优化的灰色离散Verhulst模型。在基坑沉降监测中,由于有新的监测沉降值不断补充到原始数据序列中,各种因素会带来新的扰动,原来的模型精度降低,为避免由此产生的误差,用新陈代谢方法建立优化灰色离散Verhulst一维、二维新陈代谢模型。将传统Verhulst模型、优化的灰色离散Verhulst模型及优化灰色离散Verhulst一维、二维新陈代谢模型进行比较。研究结果表明:该模型通过采用离散化思维对原数据序列进行倒数变换,从连续形式向离散形式变化,减小了传统Verhulst模型建模过程中从微分方程到差分方程带来的误差;采用新陈代谢方法的优化灰色离散Verhulst模型精度更高,可选用该模型对基坑进行沉降预测。     

模袋砂堤防沉降量预测的分数阶灰色模型

为获得更优的模袋砂堤防沉降预测结果,基于灰色模型,提出一种分数阶灰色模型。运用MATLAB语言编写了相关程序,实现微分阶次到分数阶的改变,并运用该模型对模袋砂滩涂围垦测试的沉降结果进行实例分析。分数阶灰色模型与灰色Verhulst模型、残差GM模型、GM(1,1)模型对比分析表明:(a)分数阶灰色模型预测结果更精确,其不仅具有GM(1,1)模型前期预测效果好的优点,而且具有灰色Verhulst模型后期预测效果好的优点;(b)分数阶灰色模型的中长期预测结果稳定性比残差GM模型好。     

基于背景值和初值改进的灰色Verhulst 模型

针对灰色Verhulst模型的理论缺陷,在优化背景值的基础上,将X(1)的第n个分量作为灰色Verhulst模型的初始条件,改进灰色Verhulst模型.应用实例表明,在一定程度上,改进的灰色Verhulst模型消除了灰色Verhulst模型在背景值获取和初值选取时造成的误差,具有较高的模拟精度.     

一阶反向累加Verhulst模型

为了尽可能减小传统Verhulst模型在累减还原时所产生的计算误差,采用反向累加的方式进行原始数据处理,建立了一阶反向累加Verhulst模型,并通过实例检验了模型的模拟误差.相关结果显示,相较于传统Verhulst模型,一阶反向累加Verhulst模型的数据拟合精度更高.     

改进的Verhulst沉降预测模型及其参数估计方法

为提高软土路基沉降预测灰色Verhulst模型的预测精度,首先从沉降初始实测值修正和增加时间指数项两个方面对灰色Verhulst模型的离散时间响应式进行了改进;然后基于最小二乘原理,利用差分进化算法对改进的灰色Verhulst模型时间响应式进行直接地优化估计,避免了灰色Verhulst模型常规估计方法中因背景值选取问题而导致的计算误差.实例计算结果表明,改进的灰色Verhulst模型较原模型具有更好的灵活性和适应性,比Gompertz模型、Logistic模型、Bertalanffy模型、Weibull模型及原灰色Verhulst模型这几种沉降预测模型具有更高的预测精度,可供工程设计参考.     

基于灰色预测模型的新疆丰枯水年份预测研究

本文以新疆1960年～2012年的年降水数据为研究对象,运用经典GM(1,1)模型和灰色Verhulst模型分析预测新疆降水的丰枯年份,并对建立的几个预测模型进行了残差检验和后验差检验等精度分析.结果表明,经典GM(1,1)模型和灰色Verhulst模型对新疆丰水年的预测都具有很好的预测精度,均为一级;在新疆降水枯水年份预测中,经典GM(1,1)模型的预测精度为一级,优于灰色Verhulst预测模型.从整体来看,新疆降水丰水年份的预测效果好于枯水年份的预测.     

高速公路交通事故的灰色预测模型

在分析中国交通事故历史数据的基础上,引入灰色预测模型,根据数据特性建立了改进的灰色Verhulst模型,同时对改进的灰色Verhulst模型、灰色Verhulst模型和GM(1,1)模型进行比较。结果表明：改进的灰色Verhulst模型较好地反映了告诉公路交通事故的发展趋势,提高了模型的预测精度,扩大了模型的适用范围。     

高速公路交通事故的灰色预测模型

在分析中国交通事故历史数据的基础上,引入灰色预测模型,根据数据特性建立了改进的灰色Verhulst模型,同时对改进的灰色Verhulst模型、灰色Verhulst模型和GM(1,1)模型进行比较。结果表明:改进的灰色Verhulst模型较好地反映了高速公路交通事故的发展趋势,提高了模型的预测精度,扩大了模型的适用范围。     

基于神经网络灰色Verhulst算法的装备研制费用预测模型

为了提高装备寿命周期费用LCC(life cycle cost)中研制费用的预测精度,对于呈S型的研制费用累加序列,利用灰色Verhulst模型对其预测.构造基于时间序列的人工神经网络输入输出模式对,利用BP神经网络对灰色Verhulst预测结果进行训练.仿真实例表明,该组合算法预测结果比单纯使用灰色Verhulst模型所得到的结果总体误差要小,将神经网络引入到灰色Verhulst模型中能较好地提高预测精度.     

基于GM(1,1)-灰色Verhulst模型的图像去噪组合算法研究

图像获取过程中,受到噪声的影响,会导致图像质量下降,给后期处理带来困难,为此提出一种基于GM(1,1)-灰色Verhulst组合模型的图像去噪算法.首先分析了噪声的性质,为了更好的利用图片的有效信息,构建预测值代替原始值的灰色模型.其次,分析了GM(1,1)模型和灰色Verhulst模型间的结构差异,结合两种模型给出一种去除噪声的组合算法.最后,比较中值滤波、GM(1,1)模型和灰色Verhulst模型处理效果.实验结果表明,采用这种组合算法得到的处理结果能有效去噪,较好地保持图像对比度和边缘信息,验证了该算法的有效性.     

基于离散灰色模型的优化方法研究

为了改进离散灰色模型的预测精度,对离散灰色模型进行了修正,建立了离散灰色优化模型。离散灰色优化模型的核心在于对1阶累加生成序列(first order-accumulating generator operator(1-AGO)sequence)的平移变换。其中,最佳平移值可以通过最优化方法得到。算例的对比结果显示,DGOM(1,1)模型的模拟精度高于DGM(1,1)模型的模拟精度。进一步的研究表明,将DGOM(1,1)模型与其他优化模型相结合,可以使模型的模拟精度更高。文中讨论了DGOM(1,1)模型的特征,包括平移变换提升模拟精度的机理、DGOM(1,1)模型与其他优化模型之间的关系等。工作丰富了灰色预测理论,并且提出了一些新的灰色预测模型。     

滑坡监测预警云平台系统的设计及应用

设计一套滑坡监测预警的云平台系统,采用模块化设计方式建立云平台系统网络,开发独立的监测管理软件系统;在云平台中建立灰色Verhulst模型,对实测数据进行处理,通过灰色Verhulst模型对边坡的变形趋势进行预测,预测边坡可能产生滑坡的时间,实现对滑坡的提前预警.系统经过调试后部署于广西百色市田林县公路两旁的边坡进行实测,结果表明:滑坡云平台系统能够有效地监测边坡的变形,通过灰色Verhulst模型可实现对山体滑坡的预警.     

基于灰色Verhulst动态模型的人口预测——以天津为例

运用灰色系统理论,基于天津人口发展规律建立了等维灰色Verhulst动态模型.选用天津2008年至2013年的人口统计数据进行了实证分析,经误差检验达到一级精度.运用等维灰色Verhulst动态模型进行中长期预测,削弱了灰色系统中的随机干扰因素,且预测方法简单实用.结果表明,2021年天津人口将近1 900万,为天津人口发展战略提供了科学依据.     

GM(1,1)模型和Verhulst模型在人口预测中的应用

为提高我国人口预测模型的预测精度,分析了GM(1,1)和Verhulst预测模型的特点,并分别利用GM(1,1)和Verhulst模型对我国人口的变化情况进行了预测,发现灰色Verhulst模型有更高的预测精度和可靠性,更适合于我国人口的预测.     

灰色GM（1,1）模型和Verhulst模型在青岛市海水养殖产量预测中的应用

灰色预测是建立从过去引申到将来的灰色预测模型（Grey Prediction Model）,从而确定所研究系统未来发展变化的趋势,为决策者提供科学依据。以青岛市1998-2007年海水养殖产量统计数据为基础,分别利用灰色GM（1,1）模型和Verhulst模型对该市传统海水养殖产量变化作预测。预测结果表明,GM（1,1）模型和Verhulst模型都显示了青岛市海水养殖产量在未来5年呈逐年递增的趋势。但通过对GM（1,1）模型和Verhulst模型的模拟精度验证和模拟预测结果的比较,发现灰色Verhulst模型预测精度较高,Verhulst模型更适合对该市未来几年的海水养殖产量进行预测。该研究结果可为青岛市合理保护和利用海水养殖资源、制定海水养殖规划提供参考依据。     

基于灰色Verhulst模型的粮食物流量预测

针对粮食物流量预测的特点,引入灰色Verhulst预测模型理论,并分析此理论应用于粮食物流量预测的可行性,在此基础上建立粮食物流量预测的Verhulst模型。通过实际案例分析,及与其他方法预测结束的对比,表明灰色Verhulst模型在粮食物流量预测方面具有较高的预测精度。     

不等时距灰色Verhulst模型及其在沉降预测中的应用

在分析全过程沉降量与时间的关系、Verhulst模型的特点以及沉降观测数据有时出现非连续性特点的基础上，通过在区间上求积分给出模型背景值的一个确切的计算公式，提出了预测今后不同时刻沉降量的不等时距灰色Verhulst模型，工程实例分析表明，灰色Verhulst模型的预测精度较高，具有良好的适应性。     

石膏矿采空区顶板下沉量的灰色Verhulst预测

采空区顶板下沉量预测是采用空场类采矿方法的矿山安全生产管理的重要内容之一,也是实现采空区重大危险源有效监控的基本要求.在充分认识采空区顶板下沉特性的基础上,采用灰色Verhulst方法,建立了顶板下沉量预测模型.用该模型对某石膏矿采空区顶板监测的实际数据进行了分析,结果表明该矿采空区已进入危险期.模型精度能满足要求,说明灰色Verhulst模型用于采空区顶板下沉趋势预测具有很好的适用性.